曲折線行波管中平面電子槍設(shè)計及其整管仿真.pdf

1、為了滿足在毫米波、太赫茲頻段對寬頻帶、高增益真空電子器件行波管(TWT-Traveling wave tube)的需求，同時達到節(jié)約成本，易于大規(guī)模生產(chǎn)的目的，小型化、平面化已成為行波管發(fā)展的必然趨勢。平面電子注具有良好的聚焦性和層流性，利用平面電子注作為行波管的發(fā)射源，已成為熱門研究。本文重點研究了平面曲折線行波管中的平面橢圓形帶狀電子槍的設(shè)計，平面慢波結(jié)構(gòu)(SWS-Slow wavestructure)的冷特性以及整管的PIC(Pa

2、rticle-in-cell)熱性能。為提升曲折線行波管的效率，本文還研究了電磁帶隙（EBG-Electromagnetie band gap）背板結(jié)構(gòu)對于平面行波管性能的影響。
　　第二章完成了平面橢圓型帶狀電子槍和周期永磁聚焦系統(tǒng)的設(shè)計建模和仿真。提出了電子槍設(shè)計的完整流程，分析了電子槍結(jié)構(gòu)參數(shù)對于電子槍性能的影響，經(jīng)過優(yōu)化最終得到的電子槍滿足平面TWT的要求。
　　第三章建立了平面慢波結(jié)構(gòu)模型，并對平面慢波結(jié)構(gòu)的色散、

3、耦合阻抗和傳輸損耗特性進行了仿真分析。分析比較了普通理想導(dǎo)體PEC(Perfect Electric Conductor)襯底和EBG襯底對于平面慢波結(jié)構(gòu)冷特性的不同影響。此外邊界條件、積分線位置對平面慢波結(jié)構(gòu)冷特性的影響也進行了討論分析。
　　第四章利用CST微波工作室，完整的進行了行波管的整管PIC仿真，并利用CST后處理程序得到了整管仿真數(shù)據(jù)，并對其進行了處理分析。此外還研究了行波管的掃頻特性，輸入輸出功率關(guān)系，以及行波管慢